Моторне масло SW-30 - експертиза чотирьох зразків - журнал За кермом

1. Катування російським двигуном і російським паливом пройшли чотири зразки імпортних масел в'язкістю...
2. НЕ ДЛЯ РОСІЇ?
3. як оцінювали
4. Високотемпературна в'язкість масла

Катування російським двигуном і російським паливом пройшли чотири зразки імпортних масел в'язкістю SAE 5W-30 від провідних виробників, які займають левову частку вітчизняного ринку. Досліджуємо, на які пріоритети орієнтуються виробники моторних масел. А головне - як уживаються імпортні моторні масла з вітчизняним бензином і як цей симбіоз позначається на стані двигуна?

Матеріали по темі

Матеріали по темі

Прийнято вважати, що без малов'язкого масла сучасний мотор стане їсти багато бензину, а з вихлопної труби буде погано пахнути. Але кажуть, що для Росії все повинно бути іншим, в тому числі і масло.

Ми взяли три повністю синтетичних імпортних моторних масла з в'язкістю SAE 5W-30 від провідних виробників, які займають левову частку вітчизняного ринку, - ExxonMobil, Shell і Castrol. До цієї трійці додали не настільки поширене, але не менш відоме масло Motul.

Як відчували? На кожному з масел спеціально підготовлений стендова двигун крутився в заданих режимах сто двадцять годин, при цьому порівнювалися його характеристики на різних стадіях випробувань. Мотор - вітчизняний восьмиклапанник ВАЗ-21114 з уприскуванням, зі зміненою програмою управління і системою масляного охолодження поршнів.

Чому двигун не Іномарочний? Умови випробувань не дозволяють. Методика вимагає до початку випробувань і після них розкривати мотор, обмерять, дефектовать, фотографувати і зважувати деталі. А сучасні ненашенскіе мотори розбиранні-складання не підлягають - колінчастий вал там зняти не можна. Точніше, зняти можна, а ось ставити назад вже заборонено.

Через фіксований час ми відбирали - три рази - проби масла для оцінки темпу його старіння. Відстежували зміна фізико-хімічних показників масла, а також вміст у ньому продуктів зносу. А розтин мотора уточнює уявлення про відкладеннях і зносі .

Щоб відсіяти сумніви щодо можливих підробок, свіжі проби масел ми віддали в лабораторію для визначення базових фізико-хімічних показників і порівняли їх із зазначеними виробниками. Якщо збігаються - стало бути, масла фальшиві, не підроблені. Здивувало інше: початкові параметри всіх чотирьох масел практично однакові. Чи не з однієї чи вони бочки? З різних! Це з'ясувалося після вимірів динамічної в'язкості у всьому діапазоні температур. Але спочатку згадаємо, які взагалі бувають в'язкості.

Матеріали по темі

Кінематичні, ДИНАМІЧНА І HTHS

Є прямий зв'язок між в'язкістю масла, втратами на тертя і швидкістю зносу вузла тертя. У класичній гідродинаміки розрізняють дві характеристики в'язкості - динамічну і кінематичну. Для мотора важлива саме динамічна в'язкість масла, оскільки вона враховує зміну щільності в залежності від температури. А кінематична в'язкість важлива для мастильника; вона може бути точно визначена капілярним віскозиметром. Раніше параметри в'язкості, запропоновані класом SAE, обмежували лише можливий діапазон зміни кінематичної в'язкості масла при температурі 100 ° C. Діапазон цей для масел SAE 30 становить 9,3-12,6 сСт; для масел SAE 40 він шіре12,6-16,3 сСт.

Зараз класифікація по SAE доповнена обмеженнями по динамічної в'язкості при 150 ° C. Це так звана високотемпературна в'язкість HTHS (High-Temperature, High- Shear).

Колись вважалося, що для підбору масла досить класифікації по SAE, а потім з'ясувалося, що її мало. Масла з однієї групи при робочих температурах можуть відрізнятися по в'язкості на десятки відсотків, а це суттєво для роботи мотора. Тому і ввели додаткове обмеження.

Динаміка зміни кінематичної в'язкості в процесі випробувань відображає темп старіння масла. Це один з основних бракувальних параметрів масла.

Виробники сучасних масел орієнтуються на протилежні пріоритети. Так, фірма Shell заявляє про малу в'язкості масла Helix Ultra, яка зумовлює низькі втрати на тертя. А компанія Motul спеціально розробила масло 8100 X-сlean FE, у якого заявлено високе значення HTHS. Хто ж правий?

Для повноти картини пройдемо по всім температур - від зимового холодного пуску до цілком робочих режимів, як у повністю прогрітого мотора. Найвищі значення високотемпературної в'язкості HTHS при першій пробі - у масла Motul 8100 X-сlean FE, як і було обіцяно виробником: 3,2 мПа · с проти 2,7 мПа · с у Mobil. Розбіг - майже під 20%! Значить, це масло знизить на 20% навантаження на підшипник - або дозволить збільшити тиск на підшипник на ті ж 20% без погіршення умов його роботи. Плата за це - найвищі значення динамічної в'язкості при негативних температурах: 8330 мПа · с у масла Motul проти 6220 мПа · с у масла Mobil. Значить, в Арктиці й Антарктиці запустити мотор з маслом Motul буде складніше.

Зміст продуктів зносу в зразку масла, відібраному після циклу випробувань, добре ілюструє захисні властивості масла.

Втім, цікавіше простежити динаміку зміни цього параметра протягом усього терміну проведення випробувань. Масла Mobil 1 ESP Formula і Motul 8100 X-clean FE за 120 годин тортури російським двигуном і російським же (не найкращим, як всі говорять) паливом змінили свої параметри несильно і цілком передбачувано. В ході випробувань динамічна в'язкість у всьому діапазоні температур збільшилася лише на 3-5%.

А ось масла Castrol Edge FST і Shell Helix Ultra змінили свою в'язкість на 21-28%! Причому зростання в'язкості у масла Castrol почався практично відразу - така динаміка нехарактерна для звичайної поведінки масла. А масло Shell до середини випробувань трималося молодцем, але здалося в другій половині циклу. В результаті до кінця випробувань ту перевагу, яке було у цих масел перед маслом Motul по в'язкості при негативних температурах, повністю розтануло. Тим, хто планує використовувати ці масла в суворих північних умовах, є над чим замислитися.

Ще більш виразну картину, яка відображатиме темпи старіння масел, дає аналіз динаміки зміни кінематичної в'язкості при 100 ° C.

Матеріали по темі

Матеріали по темі

І знову: у масла Motul в'язкість практично не змінюється. У масла Mobil зміна в'язкості більш помітно, причому до кінця терміну випробувань вона вийшла на порогове значення. А ось Castrol видав дуже істотне збільшення в'язкості при 100 ° C, далеко вискочивши за допустимі межі. Найцікавіше, що в'язкість при 40 ° C до кінця випробувань стала зменшуватися - це можна побачити з даних в підсумковій таблиці. Індекс в'язкості полетів аж за 210!

Індекс в'язкості - це важливий параметр моторного масла , Який характеризує темп зміни в'язкості при зростанні температури. Чим він вищий, тим менше різниця між вязкостямі при високій температурі і при низькій. Для повних синтетик він зазвичай лежить в діапазоні 160-180.

І ще одна дивина масла Castrol. Зазвичай лужне число поступово знижується: спрацьовується комплекс миючих присадок. А тут навпаки - зростання!

Можливо, з відкладень, сформованих в двигуні, в масло повертається кальцій або інший елемент, на який і реагує прилад. До речі, для інших трьох масел той же метод дав очікуваний результат.

Енергозбереження масел ми оцінювали двічі, зіставивши витрати палива в режимах нашого циклу як зі свіжим маслом, так і з відпрацьованим 120 мотогодин. Ці результати також зведені в таблицях.

Тут знову доречно повернутися в розмові про HTHS. Масло з найвищим значенням HTHS - Motul 8100 X-clean FE - і тут показало кращий результат. Втім, все випробувані масла, судячи з результатів, цілком можуть бути віднесені до енергозберігаючих. Але ті, у яких темп зростання в'язкості нижче, в найменшій мірі змінили витрата палива і потужність мотора після циклу тривалих випробувань. Найбільш наочно вплив високотемпературної в'язкості проявилося при аналізі захисних функцій масла. Аналіз вмісту продуктів зносу в пробах масел, відібраних на підсумковій стадії випробувань, чітко виявляє беззастережне лідерство масла з високим HTHS. Це Motul 8100 X-clean FE. Цілком зрозуміло: вище в'язкість - більше товщина розділяє шару і менше знос деталей двигуна .

Розтин мотора після циклів випробувань показало приблизно однаковий підсумковий рівень високо- і низькотемпературних відкладень, при цьому більш стабільні масла дали трохи кращий результат. Але в цілому все масла за цими параметрами показали високий результат, характерний для високоякісних синтетик.

Високотемпературні відкладення на бічних поверхнях поршнів, залишені сучасними синтетичними маслами, не повинні виходити за 1,5 бала шкали ПЗВ. І не вийшли. Шкала ПЗВ - це шкала експертних оцінок рівня відкладень: абсолютно чистий поршень - 0 балів, чорний і брудний - 6 балів.

Високотемпературні відкладення на бічних поверхнях поршнів, залишені сучасними синтетичними маслами, не повинні виходити за 1,5 бала шкали ПЗВ. І не вийшли. Шкала ПЗВ - це шкала експертних оцінок рівня відкладень: абсолютно чистий поршень - 0 балів, чорний і брудний - 6 балів.

Матеріали по темі

НЕ ДЛЯ РОСІЇ?

Чому масла по-різному проявили себе в ході випробувань? Два з них - Motul 8100 X-сlean FE і Mobil 1 ESP Formula - відпрацювали без зауважень, а два інших показали не настільки оптимістичний результат. Сам характер старіння масла, коли в'язкість починає гуляти, а інші параметри в цілому залишаються в нормі, найчастіше свідчить про те, що полімерні загусники масла , Що входять до використаний пакет присадок, з чимось конфліктують.

Починаючи цю експертизу, ми хотіли продовжити ми зачепили три роки тому тему «Масляної чуми» - непередбачуваного розкладання масла, при якому утворюється чорний гудрон в каналах системи змащування, масляному піддоні, клапанному механізмі. Ця хвороба вбила не одну сотню моторів. І мастильника в якості одного з можливих винуватців цієї біди називали російський бензин. Тоді ми знайшли й інші причини «чуми», причому підтверджені експериментом. Але треба було перевірити і версію про вплив поганого бензину.

Рішення знайшлося після нашої експертизи дешевих 95-х бензинів (ЗР, 2015 року, № 5), в ході якої з'ясувалося, що більшість з них містить заборонений метанол. Саме такий бензин ми і використовували для наших випробувань

Випробувані синтетики дали порівняно тонкі шари (в цілому - близькою товщини) низькотемпературних відкладень.

Таким чином, наші дослідження підтвердили, що поганий бензин реально здатний зіпсувати масло, а разом з ним і мотор . Так, але ж масла Motul 8100 X-сlean FE і Mobil 1 ESP Formula, працюючи на такому ж бензині, ніяких претензій до нього не висловили! Значить, пакет присадок можна скорегувати таким чином, щоб і в наших умовах масло працювало нормально. Інша справа, що не всім це вдається.

А поки повторюємо: широким колом об'їжджайте неперевірені АЗС! Що стосується вибору моторного масла, то ми радимо віддавати перевагу продуктам з більш високим значенням HTHS.

Ціліші будуть мотор, нерви і гаманець!

як оцінювали

Отримані нами результати носять відносний характер, який можна застосовувати тільки до зіставлення чотирьох випробуваних синтетик. При порівнянні моторних характеристик двигуна в тест включали ще одне масло - відносно просту анонімну напівсинтетику того ж класу в'язкості, взяту як базу для порівняння. Стендові випробування повністю виключають невизначеність, неминучу при перевірці на реальному моторі в звичайних умовах експлуатації. В останньому випадку багато залежить від режимів роботи двигуна, його технічного стану, стилю водіння, якості палива, погоди за бортом і ряду випадкових факторів.

Застосована методика дозволяє оцінити порівняльне якість моторного масла за ознаками, які зазвичай враховуються при їх допуск до застосування різними автовиробниками. Перерахуємо ці ознаки.

Енергозбереження визначається зі зміни середнього питомої витрати палива при роботі на відчувають олії в порівнянні з базовим.

Захист від зносу визначається по зміні маси контрольних деталей ( вкладиші підшипників колінчастого вала і поршневі кільця ), Зміни розміру деталей, змістом продуктів зносу в пробі моторного масла, відібраної після випробувань.

Матеріали по темі

Матеріали по темі

Схильність до утворення високотемпературних відкладень визначається візуальною оцінкою рівня забрудненості бічних поверхонь поршнів. Схильність до утворення низькотемпературних відкладень визначається зі зміни маси контрольних вагових елементів - деталей двигуна, що встановлюються в клапанної кришці (сітка масловіддільника) і в масляному піддоні (приймальний грибок масляного фільтра).

Екологічні показники визначаються по зміні токсичності відпрацьованих газів при роботі двигуна по стандартному циклу випробувань на відчувають олії в порівнянні з базовим.

Крім того, оцінювали порівняльний темп старіння моторного масла і його вплив на показники двигуна. Ресурсні показники масла характеризувалися динамікою зміни його в'язкості, лужного і кислотного чисел, зміною диспергирующей здатності.

Як бракувальних параметрів, на підставі яких проводилася оцінка збереження працездатності масла, застосовували кордону в'язкості, що визначаються його класом по SAE. Для масла класу SAE 5W-30: кінематична в'язкість, заміряна при температурі 100 ° C, повинна бути в діапазоні 9,3-12,6 сСт. Крім того, масло вибраковують в тому випадку, якщо на якомусь етапі випробувань його лужне число падало більш ніж на 50% від початкового значення.

Високотемпературна в'язкість масла

У сучасних двигунах температура масла в робочій зоні може доходити до 180-200 ° C, особливо в парі тертя поршневі кільця - циліндр двигуна. В'язкість масел навіть однієї групи по SAE при таких температурах може мати відчутні відмінності. Так, раніше проведені нами експертизи показали, що для масел групи «сороковок» при 150 ° C кінематична в'язкого кістка може змінюватися в діапазоні 5,4-6,8 сСт, тобто розбіг досягає 25%! Для «тридцяток» відносна різниця може бути ще більше.

Матеріали по темі

Матеріали по темі

Саме тому в редакціях правил SAE J300 починаючи з 2001 року з'явилося поняття високотемпературної в'язкості HTHS. Це динамічна в'язкість масла, що визначається на ротаційному віскозиметрі при фіксованих умовах - при швидкості зсуву 106 1 / с.

У виробників сучасних масел однакова мета - оптимізація роботи двигуна , Але для її досягнення вони вибирають взаємовиключні способи. Так, наприклад, в описі масла Shell Helix Ultra йдеться, що завдяки малій в'язкості воно знижує втрати на тертя. А фірма Motul спеціально розробила масло 8100 X-clean FE з високим значенням HTHS.

Хто ж правий? Звернемося до теорії. Будь-яка пара тертя в двигуні - це своєрідний підшипник: циліндричний, якщо це підшипник колінчастого вала, або плоский (повзун), якщо це, скажімо, пара тертя поршневі кільця - циліндр. Так ось, одним з найважливіших показників якості роботи підшипника є коефіцієнт навантаженості. Він визначається як відношення середнього навантаження на підшипник до робочої в'язкості масла, помноженої на швидкість зсуву, і все це множиться на квадрат відношення величини робочого зазору до діаметру підшипника. Значення коефіцієнта навантаженості має лежати в певних межах. Перевищення тягне за собою різке збільшення швидкості зносу і втрат на тертя, але і занадто низький коефіцієнт навантаженості призводить до зростання втрат на тертя.

Навантаження і швидкість в підшипнику - параметри режимні, їх не чіпаємо. Якщо зменшуємо HTHS, то автоматично збільшуємо навантаженість підшипника. І компенсувати це можемо тільки величиною робочого зазору - його треба зменшувати. Але і тут є свій ліміт! Значить, для кожного мотора, з його особливостями конструкції і режимів роботи, є своя оптимальна високотемпературна в'язкість HTHS.

Більш того, навіть у разі одного мотора для кожного з режимів його роботи буде своя оптимальна HTHS. І закон простий - чим вище навантаження, тим вище повинна бути в'язкість.

А що кажуть правила SAE J300 ? У них обумовлена ​​лише залежність від класу в'язкості. Для «двадцяток» - не менше 2,6 мПа · с, для «тридцяток» і частини «сороковок» - не менше 2,9 мПа · с, для інших - не менше 3,7 мПа · с. Зауважте - не менше! А тому, в світлі сучасних тенденцій створення моторів, позиція бренду Motul нам все-таки ближче. Результати проведених випробувань зміцнюють нас в цій думці.

Редакція дякує співробітникам лабораторії фірми ВМПАВТО і особисто її директора В.Н. Кузьміна за технічну допомогу в підготовці матеріалу.

Помилка в тексті? Виділіть її мишкою! І натисніть: Ctrl + Enter